印刷油墨詳解

一、定義

油墨是由于有色體(如顏料、染料等)、連結料、填(充)料、附加料等物質構成的均勻混合物;能進行印刷，并在被印刷體上干燥;是有顏色、擁有必定流動度的漿狀膠粘體。因此呢，顏色(色相)、身骨(稀稠、流動度等流變性能)和干燥性能是油墨的三個最重要的性能。它們的種類非常多，理學性質也不同樣，有的很稠、很粘;而有的卻相當稀。有的以植物油作連結料;有的用樹脂和溶劑或水等作連結料。這些都是按照印刷的對象即承印物、印刷辦法、印刷版材的類型和干燥辦法等來決定。

二、油墨種類

①膠印（粘合）油墨

凸版油墨被膠印油墨淘汰，雖然凸版油墨是由于單張印刷的，但膠印機能夠經過卷對卷或單張紙印刷機來海量打印頁面，膠印油墨的三種重點類型是單張紙、熱固性和冷固性油墨，油墨一般是油基的，并在印刷后干燥。膠印油墨（或資訊墨水）是報紙、tel簿等的重點墨水，它們由炭黑和粘合劑構成，除非需要彩色顏料。它們是出版物的理想選取。

②包裝用液體油墨

液體油墨，重點是柔印和凹印油墨，是包裝的主導技術，柔印是主導工藝，柔印和凹版印刷機是卷對卷印刷機，按照基材和應用，油墨涵蓋水性、溶劑型和紫外線技術的所有行業。至于液體墨水的成份，糊狀墨水和液體墨水的重點區別在于樹脂的種類和添加劑。糊狀墨水運用烴類樹脂，而液體墨水將運用丙烯酸、硝化纖維、聚酰胺和其他類型的樹脂。

③數字墨水

數碼印刷是印刷中增長最快的行業，它已然霸占了以前由屏幕（宣傳牌、瓷磚）和膠印（直郵）主導的市場，它在紡織品和折疊紙盒等市場亦正在增長，數字墨水亦已擴展到瓦楞紙印刷市場。數字印刷發展的關鍵是技術優良，僅有在數字印刷機上才可以擁有成本效益的方式生產小批量制品，無論是個性化郵件、原型或定制項目，還是區域性或針對性活動。有混合印刷機將數字技術與柔印或單張紙相結合，準許印刷商個性化項目或添加獨特的跟蹤代碼。

就數字墨水的成份而言，能夠運用多種著色劑，染料最初用于大都數應用，但因為其耐光性，顏料已變得比以前更廣泛，關鍵是顏料必須適當分散，由于在不堵塞打印頭的狀況下噴射墨水所需的粘度至關重要。出于這個原由，傳統樹脂不常用。在傳統助劑方面，噴墨油墨常用的有表面活性劑、消泡劑和流變改性劑。

④能量固化油墨

在過去的二十數年里，能量固化油墨在包裝和數字印刷方面取得了很大的的發展。這些被分解為紫外線 (UV)、電子束 (EB) 以及近期的紫外線LED，由于它不需要傳統紫外線中運用的汞基燈，因此它的運用正在快速增長。能量固化油墨的優良表現在固化過程中，當暴露在UV、UV LED或EB光下時，油墨會立即固化。這般能夠減少占地面積，由于不需要烤箱來加熱墨水、溶劑捕捉設備或巨大的空間來干燥庫存。UV墨水常常比水性或溶劑型墨水更昂貴，由于無溶劑或揮發性有機化合物 (VOC)，UV和EB被認為是更環保的技術。

能量固化油墨中運用的粘合劑與傳統油墨區別。在UV和UV LED的狀況下，光誘發劑對于將油墨與基材交聯至關重要。EB運用丙烯酸單體進行固化。

⑤導電油墨

導電油墨已成長為油墨供應商的一個相當大的市場。傳統光伏是導電油墨的最大市場，由于背板是絲網印刷的。傳感器是一個持續發展的行業。絲網印刷是重點工藝，其次是噴墨，這取決于應用程序，例如絲網印刷準許制造商涂上一層厚厚的導電油墨或漿料，從而提高導電性。相比之下，倘若想在目的區域（例如導電跡線）運用少量墨水，則打印機可能會運用噴墨。

成份上最有趣的區別是用于這些油墨和漿料的導電材料的類型，到日前為止，銀是最平常的，由于它的導電性非常好，在成本方面，氧化銅將是理想的，但缺點是銅會火速氧化，碳基油墨在這一行業正在取得發展。

3、油墨的印刷適性

承印物、印刷油墨以及其它材料與印刷要求相匹配、適合于印刷作業的性能，叫做印刷適性。

油墨的印刷適性，指油墨與印刷要求相匹配，適合于印刷作業的性能。重點有粘度、著性、觸變性、干燥性等。

1.油墨的粘度

油墨在流動中表現出來的內摩擦特性，叫做油墨的粘滯性，量度油墨粘滯性的理學量，叫做油墨的粘度。

油墨的粘度能夠用粘度計來測繪，常用的粘度計有平行板粘度計，旋轉粘度計，拉雷粘度計等。

印刷機的速度愈快，需求油墨的流動性愈大，粘度愈小。

油墨的粘度，能夠用調墨油或油墨稀釋劑進行調節。

2.油墨的粘著性

油墨從墨斗向墨輥、印版、(橡皮布)承印物表面轉移時，油墨薄膜先是分裂，而后轉移，墨膜在這一動態過程中表現出來的阻上墨膜破裂的能力，叫做油墨的粘著性。量度油墨粘著性的理學量，叫做油墨的Tack值。

油墨的Tack值能夠用油墨粘著性儀來測繪。

印刷過程中，倘若油墨的粘著性和承印物的性能、印刷要求不匹配，則會出現紙張的掉粉、掉毛、油墨疊印不良、印刷版臟污等印刷故障。

油墨的粘著性，能夠用撤粘劑或ZY油墨添加劑進行調節。

3.油墨的觸變性

在必定的溫度下，油墨經攪拌或施加機械外力后，流動性得到改善，粘度下降;靜置后，流動性又變得欠好，粘度提升，這種性質叫做油墨的觸變性。

印刷過程中，倘若油墨的觸變性不良，則會出現"下墨不暢"，傳墨不均勻，網點嚴重擴大等印刷故障。為了防止以上故障的出現，需用墨鏟經常攪拌墨斗中的油墨或在墨斗中安裝油墨攪拌器不時撐攔油墨。

4.油墨的干燥

油墨的干燥比較繁雜，重點有以下三種形式。

滲透干燥。油墨中的連結料，有一部分滲透到承印物里，另一部分與顏料一塊固著在承印物表面而干燥。高速卷筒紙印刷機運用的非熱固性輪轉油墨，通常以滲透干燥為主，重點印刷報紙、期刊。

氧化聚合干燥。油墨中的連結料和空氣中的氧氣出現聚合反應，在承印物表面成膜而干燥。膠印亮光樹脂油墨，顏色鮮艷，光澤性好，重點以氧化聚合干燥為主，用于印刷高檔精細的膠印制品。

揮發干燥。油墨中的部分連結料，揮發到空氣中，剩余的連結料連同顏料固著在承印物表面而干燥。凹版印刷油墨是用揮發型溶劑為連結料的，所用的連結料是對人體有害處的苯、二甲苯。二十世紀初已然研制了以水為溶劑的水性油墨，用于凹印和柔性版印刷，減少了對環境的污染，特別有發展前途。揮發干燥的油墨尤其適合印刷無吸收性的薄膜材料，如塑料薄膜、金屬箔等。

除此之外，油墨的干燥還有紫外線、紅外線、熱固化等多種形式。

許多油墨的干燥，常常是兩種干燥形式相結合來完成墨膜干燥的。例如，單張紙的快固著膠印油墨，適用于印刷通常的膠印制品，它是利用滲透和氧化聚合相結合的方式進行干燥的。

印刷過程中，倘若油墨的干燥不良，將會導致印張背面蹭臟、粘頁、墨膜無光澤、油墨"晶化"等印刷故障。

為了加快油墨的干燥速度，能夠在油墨中加入催干劑。常用的催干劑有:鈷燥油、錳燥油、鉛燥油等。為了降低油墨的干燥速度，能夠在油墨中加入干燥控制劑。

5、性能需求

油墨是一種擁有必定流動性的漿狀膠粘體，粘度、屈服值、觸變性、流動性、干燥性等都決定著油墨的性能。

粘度:是阻止流體物質流動的一種性質，是流體分子間相互功效而產生阻礙其分子間相對運動能力的量度，即流體流動的阻力。油墨的粘度與印刷過程中油墨的轉移、紙張的性質及結構有重要的關系，油墨的粘度過大，印刷過程中油墨的轉移很難均勻，并出現對紙張拉毛的現象，使得版面發花;粘度過小，油墨容易乳化、起臟，影響印刷品的質量。在印刷過程中對油墨粘度體積的需求，取決于印刷機的印刷速度、紙張結構上的公軟件程度、周邊環境中溫度及濕度的變化等原因。

屈服值:指的是使液體起始流動所需要的最小的移動應力。油墨屈服值過大，流動性就會變差而不易打開，屈服值過小，印刷時的網點又容易起暈而導致印刷品不清晰。屈服值的體積與油墨的結構相關，對油墨的流動度有直接的影響，是膠印和凹印油墨質量的重要檢測指標。通常來講，油墨中顏料的顆粒增大，數量增加，阻礙液體流動的力和黏度亦會增多。例如，包裝印刷所用的凸版印刷和平板印刷的油墨中都含有海量的顏料，其所受的力必須大于必定的值才可流動。因此，油墨所受的力必須大于必定的值才可流動，這個值便是油墨的屈服值。

觸變性:指的是油墨受外力的攪拌時隨攪拌動作由稠變稀，俟攪拌動作停止，復又恢復到原來時的稠度的現象。因為油墨的觸變性，使油墨在墨輥上受到印刷機的轉動功效后，會增大流動性，增多延展性，使油墨容易轉移;當油墨經印刷轉移到紙張后，因失去了外力的功效，油墨由稀變稠而不向周邊流溢，形成良好的印跡。若油墨的觸變性過大，則使墨斗中的油墨很難轉動，就會影響墨輥的傳墨功能。

流動性:指的是油墨在自己的重力功效下，會像液體同樣流動，由油墨的粘度、屈服值和觸變性決定，同期與溫度亦有密切的聯系。油墨的流動性關系著油墨能否從容器中倒出、從儲墨槽中傳送到印刷機的墨斗中、從墨斗中順利地傳遞、在印刷機上進行良好的分配、到版面的傳遞以及轉印到承印物上，還影響到印刷的效果。

墨絲的長度:指的是油墨初拉伸成絲狀而又持續裂的程度，它的長短程度由油墨的觸變性、屈服值和塑性粘度相關。墨絲短的油墨在膠印和凸版印刷中是印刷性能好的油墨，不會在印刷過程中導致飛墨的現象，同期，印刷品上的墨層亦均勻厚實。墨絲的長短是衡量油墨好壞性能時的一種常用辦法。

油墨的干燥:油墨的干燥指的是油墨附著在印刷品上形成印跡后，從液體或糊狀變成固體的皮膜的過程，這種過程是由于油墨中的邊接料從液體或糊狀體轉變為固體而完成的。由于各樣油墨運用的連接料及其配方比例都是不相同的，因此油墨的干燥過程亦不相同。油墨從印版轉移到印品表面后，油墨中的連接料一部分產生滲透，同期連接料中的溶劑亦起始揮發，有的連接料起始產生化學反應或理學反應，從而使承印物表面的印跡墨層逐步地增多其粘度及硬度，最后形成固體的膜層。一般凸版印刷油墨以滲透性干燥為主，平版膠印油墨以氧化結膜干燥為主，凹版印刷用油墨由于采用揮發性較強的溶液劑為連接料，因此是以揮發性干燥為主。

硅烷偶聯劑在油墨上的功效

      硅烷助劑在涂料油墨中，重點用于填料改性、樹脂改性和用作底涂，重點起到如下功效：加強涂膜與基材的附著力、耐水性、耐候性和耐磨性 改善機體樹脂與顏料和填料的相容性、分散性 改善基體樹脂的交聯成份 提高涂膜表面的硬度：

1、偶聯劑：經過硅烷的分子橋功效將高分子聚合物（各樣樹脂、橡膠、塑料）與無機材料（填料、纖維）偶聯起來，從而加強復合材料力學強度和電氣性能。這方面用途包含玻鋼（玻璃纖維加強各樣樹脂）、塑料改性（PA、PP 等工程塑料的填充、加纖、阻燃等）、橡膠改性（填充、加纖、阻燃等）、低煙無鹵阻燃電纜材料、樹脂砂鑄造、摩擦材料等。

2、附著力促進劑：經過硅烷偶聯劑的分子橋功效加強樹脂涂層對基材（無機材料、極性樹脂）的附著力、耐水性、耐腐蝕性、耐水煮，這在涂料、油墨、膠黏劑、密封膠等行業廣泛的應用。

3、表面處理劑和分散劑：經過硅烷偶聯劑的表面處理，是無機礦物粉體、玻璃纖維、晶須、顏料表面從親水憎油變成親油憎水，加強其在有機高分子聚合物中的分散、相容性和潤濕性，改善加工填料的流變性，并使無機填料表面擁有必定的反應性（需要與合適的聚合物反應）。這一特性使硅烷偶聯劑作為一種主流的有效無機礦物粉體、玻纖及晶須和無機顏料的表面處理劑。

A、硅烷對聚合物的鍵結功效

硅烷對有機聚合物的功效非常繁雜，熱固性聚合物的反應性和硅烷的有機反應性相匹配。例如環氧硅烷或氨基硅烷會與環氧樹脂結合；氨基硅烷會與酚醛樹脂功效；甲基丙烯酰氧和單烯烴硅烷會利用交聯于不飽和聚酯樹脂的苯乙烯與之結合；

針對表面缺乏極性的熱塑性聚合物（聚乙烯、聚丙烯等），經過硅烷偶聯劑的實現結合能夠解釋為是在界面區域經過相互擴散和互穿網絡體系而成的。

在體系配方上，硅烷和樹脂的相溶性非常重要，一種辦法便是匹配兩種材料的溶解度參數，這將加強形成擁有最優性能良好復合材料的幾率，即使對反應性起功效的熱固性聚合   物來講，溶解度參數的匹配亦將加強復合材料的性能。

B、硅烷對無機材料的鍵結

硅原子上含有三個無機反應性基團的硅烷偶聯劑（一般是甲氧基、乙氧基）能夠很好的結合都數無機材料的金屬羥基，尤其是結構中含有硅、鋁或重金屬的材料，經過與添加的或無機填料表面的殘留水反應，硅原子上的烷氧基水解釋放出硅醇，而后這些硅醇與無機表面的羥基反應形成氫鍵后脫水形成硅氧鍵。